我们来研究一个3843做的低压反激电源,我用低压主要是为了安全,而且方便测试。低压整明白后我们再玩高压。电路图如下:
为了更好的消化电路工作原理,我计划把电路分解,分别搭建并测试波形。
实验一
一、我把滤波电路、变压器部分全部去掉、mos的漏极悬空,看看启动情况:
1、我们来看看IC启动时的工作状态。我测IC的7脚(黄色)和4脚(青色),上电后得到下面4张波形。第1张图是10ms的,为整体波形;第2张1ms,是放大的局部波形;第3、4张50us,继续放大,此时第4脚震荡的始末看得清清楚楚。
我们知道UC3843的启动电压为8.5V+,关闭电压为7.6V。30V的VCC经过R1给C8充电,电压逐步上升,达到8.5V后,3843开始工作。3843工作后,消耗C8的电量,电压下降,低于7.6V后IC停止工作。C8又开始充电,电压开始上升,再次达到8.5V,周而复始。
【新手坑】因为这个是IC的启动电路,本来就是让IC工作一会就行,因为启动后,变压器的辅助绕组会取代C8给IC供电。我当初特别不明白的是:所有的资料都强调3843的7脚启动电压,这个IC的7脚明明是和R5,R3并联的呀,电压肯定够呀?要那个C8干啥呀?去了C8还不启动,真奇怪。其实,3843要工作,需要一定的工作电流的,大概10mA左右。30V经过R1,电流直接被拉到3mA了,IC根本不能工作。其实C8的作用是存储和释放让3842能工作的电流更加确切。
2、接着,我测IC的4脚(黄色)、6脚(青色),mos的G极(紫色),看看4脚的震荡锯齿波、6脚的PWM控制波、mos的G极控制波如何协同工作的:
我发现在这种电路情况下,PWM的占空比非常高,在90%左右。另外IC的6脚输出电压和mos的G极电压是一致的,说明22Ω的R7上面没有压降。
3、然后,我测IC的4脚(黄色)、3脚(青色)、2脚(紫色)、6脚(蓝色) ,看看电压、电流反馈脚是如何协同工作的:
因为3843的2脚(FB)高于2.5V或者3脚(Isense)电压高于1V,就会让PWM变成低电平,关断mos。上面这个波形可以看出,此局部电路状态下,2脚(紫色)和3脚(青色)都远低于2.5V和1V,PWM一直工作在最大的占空比状态下。
实验二
二、把上面电路图的mos源极直接连上电路输入端VCC,看看mos工作状态和过流保护。
1、看看这种电路下IC的启动状态。我测IC的7脚(黄色)和4脚(青色),上电后得到下面4张波形。第1张图10ms,为整体波形;第2张1ms,为放大的局部波形;第3张50us,为起振的开始波形,第4张50u,为起振结束波形。我们对比发现,和实验一相比,IC的启动和工作周期都差不多,不过电容电压波动变小了一些,震荡波也不是那么干净了。
2、继续测3843的4脚(黄色)、6脚(蓝色)。我们惊奇的发现:这种电路条件下,6脚的PWM波型大部分处于低电平状态,mos大部分时间处于关闭状态。我们发现mos刚被开通,马上就被关闭了。
3、到底什么原因呢?我们知道3842是通过2脚(FB)电压反馈和3脚(Isense)电流反馈来控制PWM输出的。首先,我们先看看FB的影响:下图是4脚(黄色)、6脚(青色),2脚(紫色 )的波型。时间刻度是1uS。我们看到PWM高电平刚起来,FB就达到了2.8V,关闭了高电平。
然后,我们再看看下图:黄青色还是4、6脚波形,紫色为3脚(Isense)的波形。可以看到mos被打开那一瞬间,3脚的电压也超过了1V,随后下降。
那到底是3脚关了mos还是2脚关了mos呢?到现在还看不明白,以后再分析。
4、接下来我们看看mos的工作状态如何。我测mos的D极(青色),mos的G极(紫色)得到如下波形:可以看到mos开通正常,但在关闭的时候不太干净,有一些抖动。
我们可以得出结论,在此电路状态下,3843输出最小占空比。mos管大部分时间处于关闭状态。不过有个不好的情况发生,我发现mos管的温度比较高,我初步判断是mos关闭不干净造成的原因。
接下来我们会继续做实验,逐步把变压器初级绕组安装上、辅助绕组安装上、次级绕组部分的电路安装上,分别做实验。